基于微地震裂缝监测技术的煤层气压裂效果评价——以贵州六盘水地区DC1井组为例

贵州作为煤层气资源大省,其煤储层具有复杂特性,需采用水力压裂等技术进行改造。微地震监测技术能有效评估水力压裂效果,为优化设计和决策提供依据。采用微地震裂缝监测技术对六盘水地区3口煤层气井的压裂施工进行微地震裂缝监测,获取了压裂缝网展布范围、延伸方向等几何参数。结果显示,压裂裂缝总体延伸方向为130°左右,与最大主应力方向基本一致,裂缝长度为200~280 m,总体延伸长度较好。通过对压裂效果进行评价,分析了天然裂缝对压裂缝网发育的影响,为压裂施工调整、压后效果评估提供了有效指导,获得了较好效果,为本工区后期压裂工艺改进提供了有效参考。

隧道工作井裂缝监测与分析

以上海市某越江隧道工作井裂缝为研究对象,综合运用石膏饼标记法和两点标记法等监测技术对工作井裂缝进行跟踪监测,根据监测结果提出整治建议。监测结果表明:001号~003号裂缝整体变化呈开合趋势,其中001号、002号裂缝季节性开合均小于0.5 mm,003号裂缝季节性开合大于0.5 mm。趋于稳定的裂缝,建议将裂缝表面清理干净后用渗透结晶型材料封闭,尚未稳定且在发展的裂缝应及时采取处治措施,开展日常巡查并加强监测。研究结果以期为后期隧道安全运维提供参考。

基于电阻测量法的钢纤维混凝土梁弯曲裂缝监测研究

在立交桥服役过程中,由于荷载作用、疲劳效应和环境腐蚀,桥板混凝土结构在正常使用阶段不可避免地会出现裂缝。混凝土电阻变化可以反映混凝土内部的一些损伤,文章基于此构想开发一种可便捷量测损伤态势的钢纤维混凝土。在这项工作中,对混凝土梁进行了三点弯曲试验。本研究同时测量了混凝土裂缝前后的梁电阻,以研究电阻测量实现混凝土裂缝和裂缝发展自我监测的可行性。这项工作为工程结构的监测提供了一种方法,也为钢纤维的数量与其导电和机械敏感性能之间的关系提供了定量参考。

基于石墨烯应变传感技术的工程结构裂缝监测技术研究

基于大量程石墨烯基应变传感元件,分析工程结构从连续应变到裂缝出现及扩展过程中监测元件的工作特征及输出信号的变化规律,解析传感元件输出信号的函数关系及关键特征参数,分析裂缝监测原理并建立裂缝宽度监测模型,通过设计试验对模型进行验证。研究结果表明:石墨烯基应变传感技术能够实现对工程结构从微应变到开裂的全过程连续监测,裂缝宽度监测模型所得裂缝宽度与实测结果较吻合,相对误差在10%以内;该模型能为工程结构服役期间的智能养维提供有效监测手段,实现对实际工程结构应变-开裂及裂缝扩展的全过程监测和预警。

高河矿地面水力压裂裂缝监测及其识别方法

针对高河矿现采用的地面水力压裂工艺,结合煤诸层自身特点,根据微震监测系统监测到的微破裂时空分布规律,对压裂施工过程中采集的数据进行处理,识别压裂作业过程中产生的微震事件。对裂缝井周围产生的压裂裂缝的空间展布和裂缝的延伸进行分析,测量出压裂过程中微震事件产生的长度、高度、裂缝位置等信息。

页岩气压裂裂缝监测技术研究综述

随着国内外页岩气勘探开采技术的发展,页岩气产量获得显著提升。为了提高开采的经济效益和开采速度,需要清楚了解压裂产生的人工裂缝形态。通过对压裂过程进行多次监测实验,可以得到裂缝的相关参数,这为后来的压裂设计提供重要的指导。本文通过对几种不同类型的工程方法进行详细介绍,为国内页岩气压裂裂缝监测提供技术参考。

BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用

为了研究分布式光纤传感技术BOTDA在沥青混凝土铺装层裂缝监测中的应用可行性,进行了相关的室内以及现场试验.对埋设于环氧沥青试件中的光纤在车辆荷载和极限温度下的工作性能进行了研究;采用BOTDA对铺装层裂缝监测进行了室内模拟;在此基础上,将BOTDA应用到现场沥青路面的铺装层中,进行路面的温度、残余变形及裂缝监测.研究结果表明,埋设在铺装层内的光纤能够满足实际沥青铺装监测中的抗压性能要求和温度变化要求,紧套光纤比裸光纤更能适用于实际铺面的裂缝监测,并且将BOTDA应用到沥青铺装层裂缝监测中具有很高的精度和稳定性.

基于地面测斜仪的“井工厂”压裂裂缝监测技术

为了更好地认识大牛地气田"井工厂"压裂模式中裂缝的形态和方位,指导该区块其他井组合理部署井网及优化压裂设计,采用地面测斜仪对R井组的2口水平井分段压裂裂缝进行了监测,获得了每条压裂裂缝的方位与长度,并对监测结果进行分析,探索研究了水平井组同步压裂工艺对裂缝复杂性的影响。研究表明,在R井组2口水平井的同步压裂过程中,由于诱导应力场的影响,使得部分井段压裂裂缝的复杂性增加,从而增大了改造体积,改善了压裂效果。研究结果为今后的压裂设计优化和井网部署提供了理论依据。

水平井压裂裂缝监测的井下微地震技术

压裂时裂缝产生和扩展的过程中,会产生沿地层传播的微型地震波,采用合适的接收仪器接收该地震波,通过分析就能确定裂缝的几何尺寸等参数。井下微地震裂缝监测技术是运用该原理发展而来的一种行之有效的裂缝监测技术,运用该技术监测大庆油田一口水平井压裂。结果表明,压裂过程中形成了一条涵盖整个产层的对称缝,缝长158m,缝高46m,裂缝方位为N37°E,与FracproPT软件模拟结果一致。通过分析监测结果,可为该地区优化压裂设计与施工、制定合理开发方案等方面提供借鉴。

地面测斜仪压裂裂缝监测技术及应用

了解压裂裂缝的产状、方位和倾角等参数对合理布置井网、优化压裂设计、科学设计井筒轨迹等具有重要意义。在水力压裂中,裂缝诊断技术是人们认识和评价压裂裂缝扩展的重要手段。地面测斜仪水力裂缝监测技术是常用的裂缝监测技术之一,可用来确定裂缝的形态、方位和倾角。针对火山岩储层压裂裂缝复杂的问题,采用地面测斜仪压裂裂缝监测技术对火山岩储层1口水平井压裂裂缝进行了监测,结果表明,火山岩储层压裂裂缝形态复杂,具有垂直缝、垂直缝和水平缝相交的复杂缝以及多裂缝等特征,因此,在压裂设计中,应充分考虑裂缝的复杂性,为优化压裂设计和布置井网提供指导。

塑料光纤在裂缝监测中的性能

针对普通石英光纤质地较脆,应用在结构裂缝监测中易发生断裂的现象,本文运用塑料光纤代替普通石英光纤进行结构裂缝监测,并且考虑复合材料裂缝开裂方向的不确定性,对塑料光纤及其裂缝监测能力进行了研究.设计了一套塑料光纤传感装置,并通过裂缝模拟装置来研究塑料光纤分别与裂缝呈30°、45°、60°夹角时,光损耗与裂缝开度的关系.实验结果表明,随着裂缝的开展,光损耗逐渐增加;纤芯直径为0.5mm时最大光损耗幅值为78.76μW,而纤芯直径为0.25 mm时,最大光损耗幅值只有24.28μW,纤芯直径较大的光纤在微弯时易发生较大的光损耗.塑料光纤传感装置在结构裂缝监测中应用是可行性的,而且塑料光纤裂缝传感器的灵敏性随着方位角的增加而降低.

大功率充电电位法煤层气井压裂裂缝监测技术

通过对大地电位法压裂裂缝监测技术存在问题和技术难点的剖析,将单向充电改为正反向充电,有效地消除了自然电位对测量结果的影响;首次采用先进的多采集站同步扫描采集技术,并采用测量电位梯度的方法,有效地提高了测量精度;为提高确定压裂裂缝长度的精度,创立了径向电位梯度剖面测量方法,实现利用电位梯度剖面陡变确定压裂裂缝前端位置。现场试验表明,改进的大功率充电电位法压裂裂缝监测技术,可正确评价压裂效果。

多段分布式光纤裂缝监测系统及其应用

基于光纤拉断引起菲涅尔反射机理,考虑大型工程结构多处随机裂缝监测的需求,利用普通商用光时域反射计(OTDR)提出了可同时探测多处随机裂缝的多段分布式光纤裂缝监测系统设计方法。该系统由多区段传感光路和传输光路组成,混凝土开裂时光纤被拉断,使用OTDR识别光纤中的菲涅尔反射以确定裂缝位置。其次,分析了影响该系统监测裂缝数目的主要因素为光纤耦合器的耦合比、OTDR的动态范围以及光纤断点处菲涅尔反射峰值。结果表明,该系统对于普通商用OTDR理论上最多可探测到49个断点。在此基础上,设计制作了钢筋混凝土受弯构件裂缝演化规律的多段分布式光纤裂缝监测系统,使用普通商用OTDR成功地监测到受弯构件加载过程中的多个随机裂缝的演化过程,证明了该系统实际应用的可行性和有效性。

低渗油藏人工裂缝监测技术在现河地区的应用

针对高压低渗透油藏渗透率低、孔隙度小的特点,在压裂改造时进行裂缝监测,根据监测出的裂缝方位(方向)、裂缝长度、裂缝的高度(范围)和产状以及地下主应力的方向,为下步布井和井网调整提供了依据。2008年以来,现河地区已成功实施裂缝监测79井次,为低渗透油藏的高效开发提供了有力支持。

温度分布式及裂缝监测的光纤传感技术在三峡工程中的应用

三峡工程采用了光纤分布式测温系统。通过对其左岸电厂14号坝段浇筑过程中混凝土水化热的释放过程的监测研究表明,优选的光纤分布式温度测量系统安装方便,可快捷、准确地检测到坝体混凝土结构内部温度场的变化,有利于大坝的健康诊断和安全运行。在三峡工程泄洪16号坝段上游面垂直裂缝处布置和安装光纤测缝计的成活率为100%,监测表明,裂缝一直趋于闭合(受压),速率缓慢、平稳,逐渐趋于稳定。光纤测缝计同白光光纤信号调节器相连接,形成了绝对测量的光纤测缝系统,连接、检测均比较方便。

井下微地震裂缝监测技术在水平井分段压裂中的应用

井下微地震裂缝监测技术是通过安放在邻井中的检波器来监测正在压裂井在压裂过程中诱发的微地震波来描述压裂过程中裂缝延伸的几何形状和空间展布。川西气田水平井开展分段压裂井下微地震裂缝监测,监测数据表明多级多簇压裂工艺能够在一个封隔段内压开多条裂缝,但是在一个封隔段只形成一条主裂缝,为进一步优化多级多簇压裂方案提供了依据。

新集试验区水力压裂裂缝监测技术

通过分析对比目前国内外常用的水力压裂裂缝监测手段 ,结合新集试验区的水力压裂裂缝监测总结 ,提出用温度对比测井方法监测缝高 ,用充电电位梯度法监测裂缝方位和长度 ,为今后该地区乃至其他地区进行水力压裂提供了可供参考的裂缝监测手段。

数字图像技术在古建筑裂缝监测中的应用

古建筑的保护已到了刻不容缓的时期.要保护古建筑就必须对建筑物进行检测观察,建立古建筑档案.传统的方法仍存在着经济性差,检测周期长,劳动强度大等缺点.提出了基于数字摄影和图像分析技术的墙体开裂变形图像测量方法,建立了相应的图像处理系统.并以平遥古城为例,应用该方法对墙体裂缝进行观测.经检验,数码图像经过处理后得到的裂缝宽度与现场测量结果一致.研究结果表明,利用数字图像技术可以正确地测出墙体裂缝宽度,具有廉价、快速、安全、无接触、无量程限制、多点同时测量以及可视化的特点.

四维影像裂缝监测技术在致密气砂体展布研究中的应用

致密砂岩气储层砂体变化快,目前主要通过静态的地震、岩心、测井等资料开展砂体展布研究,而勘探开发初期资料较少,砂体预测精度低,应用这些成果指导压裂设计风险较大.对鄂尔多斯盆地东部某区块30多口致密气井的四维影像裂缝监测成果进行分析,修正了主要压裂层的砂体展布方向和边界,根据不同的砂体位置预测砂堵风险,制定了20~ 30m3不同的加砂规模.研究结果表明,砂体展布规模在很大程度上影响压裂裂缝的破裂和延伸,通过四维影像微地震监测的不同时刻的压裂裂缝破裂情况判断砂体展布,约束沉积相研究中的砂体认识,并根据砂体展布情况优化压裂施工参数,可以准确判断砂堵风险,指导致密气压裂设计和开发.

一种用于混凝土结构裂缝监测的光纤传感器

针对不同工程实际对传感器灵敏度及量程的不同要求,设计了一种基于弯曲损耗原理的光纤裂缝传感器,介绍了传感器的工作原理,对光损耗值与裂缝宽度间的理论关系进行了推导,并通过实验,研究了在不同弯曲段尺寸下光损耗的变化规律,确定了弯曲段光纤临界损耗尺寸,测得最敏感直径区间。通过有机玻璃板模拟裂缝的开展和闭合过程,验证了传感器的可行性。最后,通过在混凝土条件下模拟裂缝实验,对传感器的性能进行了测试。实验结果表明,传感器可实现对混凝土结构裂缝发展过程的长期稳定监测。